DD143158A1 - METHOD FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF A GLASS MELTING TUB - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelverfahren für das Temperaturprofil und die Arbeitstemperatur einer quer- und regenerativbeheizten Glasschmelzwanne ohne Durchlaß, bei der durch Brennerpaare Heizzonen gebildet werden und die Gewölbetemperatur in der Mitte jeder Heizzone als Hilfsregelgröße gemessen und jeweils einem Regler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal ein entsprechendes Stellglied in einer Brennstoffleitung betätigt. Zur Vermeidung der im Stand der Technik vorhandenen Mängel ist die Aufgabe zu lösen, Mittel in dem bekannten Gewölbetemperaturregelsystem einzusetzen, die die unsymmetrische Fahrweise beseitigen und Maßnahmen einzuleiten, die eine Stabilisierung der Verarbeitungstemperatur bewirken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, wenn die Werte der Hilfsregelgrößen vor Aufschaltung auf die einzelnen Regler geglättet werden und ein am hinteren Wannengewöibe gemessener Wert nach Glättung einem Temperaturregler, dessen Ausgangssignale den Heizzonenreglern als Führungsgröße dient, aufgeschaltet werden. - Figur -The invention relates to a control method for the temperature profile and operating temperature of a transversely and regeneratively heated glass melting tank without a passageway, in which heating zones are formed by pairs of burners, and the vault temperature in the center of each heating zone is measured as an auxiliary control variable and fed to a controller, whose output signal actuates a corresponding actuator in a fuel line. To avoid the deficiencies existing in the prior art, the problem is solved by implementing means in the known vault temperature control system that eliminate the asymmetrical operation and initiate measures that stabilize the processing temperature. According to the invention, the problem is solved if the values of the auxiliary control variables are smoothed before being applied to the individual controllers, and a value measured at the rear vault is applied after smoothing to a temperature controller, whose output signals serve as a reference variable for the heating zone controllers. - Figure -
Description
ffitel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zur Regulierung der Temperatur einer Glasschmelzwanne 'Method for regulating the temperature of a glass melting tank
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung des Temperaturprofils und der Verarbeitungstemperatur der Schmelze in regenerativ beheizten Glasschmelzwannen, insbesondere solchen ohne Durchlaß und mit durch ein oder mehrere Brennerpaare gebildeten, quer zur Wannenachse liegenden Heizzonen, bei dem die Gewölbetemperatur in der Mitte jeder Heizzone als Hilfsregelgröße gemessen und jeweils einem Regler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal je ein geeignetes Stellglied in der Brennstoffleitung der zugehörigen Heizzone entsprechend der Regelabweichung betätigt»The invention relates to a method for regulating the temperature profile and the processing temperature of the melt in regeneratively heated glass melting tanks, in particular those without passage and formed by one or more burner pairs, transverse to the tub axis heating zones, in which measured the vaulting temperature in the middle of each heating zone as Hilfsregelgröße and in each case a controller is supplied, the output signal depending actuated by a suitable actuator in the fuel line of the associated heating zone according to the control deviation »
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Cha characteristic of the known technical solutions
Bekannt ist aus den Glastechnischen Berichten 40 (1967) 6, S. 217 - 222 eine Temperaturstabilisierung der Schmelze einer Glasschmelzwanne', bei der die Temperatur im beheizten Bereich der Wanne an einer.repräsentativen Stelle im Gewölbe gemessen und über einen Regler (im handelsüblichen Sinne) auf ein Stellglied so eingewirkt wird, daß bei Temperaturabweichungen die Brennstoffmenge im Sinne einer Verringerung der Temperaturabweichung,Known from the glass technical reports 40 (1967) 6, p 217-222 a temperature stabilization of the melt of a glass melting tank, in which the temperature measured in the heated area of the tub at ein.representsativen spot in the vault and a regulator (in the commercial sense ) is acted upon on an actuator so that in case of temperature deviations, the amount of fuel in the sense of a reduction in the temperature deviation,
beeinflußt wirdρis affected
Aus dem Fachausschußbericht Hr0 63 der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft April 1964 geht hervor, daß . die Stabilisierung von Temperaturprofil und. Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze durch Vermaschung mehrerer Regelkreises also eines Regelsystems, bewirkt werden soll, wobei die einzelnen Regelkreise die Temperaturen in räumlich begrenzten Teilen (Heizzonen) des beheizten Wannenbereiches stabilisieren.The technical committee report Hr 0 63 of the German glass technical society April 1964 shows that. the stabilization of temperature profile and. Processing temperature of the molten glass by meshing several control loop so a control system is to be effected, the individual control loops stabilize the temperatures in spatially limited parts (heating zones) of the heated tub area.
Diese Verfahren haben aber den Nachteil, daß trotz der konstanten Gewölbetemperatur im beheizten Bereich einer GlasschmeIzwanne keine konstante Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze erreicht wirdHowever, these methods have the disadvantage that, despite the constant vaulting temperature in the heated region of a GlasschmeIzwanne no constant processing temperature of the glass melt is achieved
Offenbar rührt dieser Sachverhalt daher, daß diese Regelungsverfahren Änderungen der Wärmeableitung im . . Arbeitsteil der Schmelzwanne und Änderungen des Wärmetransportes durch ungleichmäßigen Glasschmelzdurchsatz nicht ausgleichen können Obviously, this circumstance stems from the fact that these regulatory procedures change the heat dissipation in the. , Working part of the melting tank and changes in heat transport can not compensate for uneven glass melt throughput
Bekannt ist weiterhin aus Glass Ind. 58 (1977) 2, S.14 und 22 - 23 eine vermaschte Regelung der Temperatur It is also known from Glass Ind. 58 (1977) 2, p.14 and 22-23 a meshed control of the temperature
der Glasscnmelze an einer rekuperativ beheizten Wanne, bei der für einen Gewölbetemperaturregelkreis die Führungsgröße durch einen Führungsalgorithmus vorgegeben wird, wobei der Führungsalgorithmus auf die Abweichung einer mittleren Glasbadtemperatur von ihrem Sollwert reagiert.the glass melt at a recuperatively heated trough, in which for a vault temperature control circuit, the reference variable is given by a guide algorithm, wherein the guide algorithm responds to the deviation of a mean glass bath temperature from its nominal value.
Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist aber, daß nur ein Gewölbetemperaturrege!kreis vorhanden und damit keine Stabilisierung des Temperaturprofils über die Wannenlängsachse möglich ist»The disadvantage of this procedure, however, is that only one vault temperature range exists, and thus no stabilization of the temperature profile over the longitudinal axis of the tub is possible.
. Hinzu kommt noch, daß zur Ermittlung der Glasbadtemperatur die Messung im Wannenboden erfolgt und damit nur - die Temperatur der im Rückstrom befindlichen Schmelze gemessen wird, wodurch Temperaturänderungen nur mit relativ grober Verzögerung erfabt werden·, In addition, to determine the glass bath temperature, the measurement takes place in the bottom of the tub and thus only - the temperature of the melt located in the backflow is measured, whereby temperature changes are erfabt only with a relatively coarse delay ·
«. 3 —". 3 -
. Auch der gerätetechnische Aufwand ist wegen der notwendigen Platinschutzrohre für die Thermoelemente relativ hoch. , Also, the equipment expense is relatively high because of the necessary platinum protection tubes for the thermocouples.
• Die DAS Nr. 1 758 057 und die SU-Patentschrift Nr* 321 befassen sich näher mit der Temperaturstabilisierung von Durchlaßwannenο Es wird darin vorgeschlagen, das Signal eines Temperaturfühlers im Durchlaß auf einen überlagerten Regler aufzuschalten, dessen Ausgangssignal als Führungsgröße für ein im beheizten Teil der Schmelzwanne arbeitendes Temperaturregelsystem dient· Nachteilig hierbei ist jedoch, daß diese Verfahrensweise nicht für Schmelzwannen mit großer räumlicher Ausdehnung ohne Durchlaß, z.Bo Tafelglaswannen anwendbar ist«The DAS No. 1 758 057 and the SU Patent No. * 321 are more closely concerned with the temperature stabilization of Durchlaßwannenο It is proposed therein turn on the signal of a temperature sensor in the passage to a higher-level controller whose output signal as a reference variable for in the heated part The disadvantage here, however, is that this procedure is not applicable to melting furnaces with a large spatial extent without passage, z.Bo Tafelglaswannen «
Die SU-Erfindungsbeschreibung Nr<> 511 294 weist auf eine Temperaturregelung für Glasschmelzwannen hin, bei der durch einen Korrekturalgorithmus auf Grund der Dichteverteilung in der Glasschmelze entlang der Wannenlängsachse eine Führungsgröße für das im beheizten 7/annenteil arbeitende Temperaturregelungssystem vorgegeben wird. In der Praxis konnte sich diese Verfahrensweise aber nicht durchsetzen, da die Messung der Dichte der Glasschmelze doch recht kompliziert und nur mit einem relativ hohen gerätetechnischen Aufwand zu beherrschen ist,The disclosure of the invention relates to a temperature control for glass melting furnaces, in which a reference variable for the temperature control system operating in the heated 7-second part is predetermined by a correction algorithm based on the density distribution in the molten glass along the longitudinal axis of the tub. In practice, however, this procedure could not prevail, since the measurement of the density of the glass melt is quite complicated and can only be mastered with a relatively high expenditure on equipment,
Schließlich und letzten Endes ist noch bekannt (SU-Patent Nr* 400 529), eine Führungsgröße für ein im beheizten Wannenbereich wirksames Temperaturregelsystem aus der Verschiebung der Gemenge- und Schaumgrenze in der Schmelzwanne zu ermitteln. Diese Maßnahme kann aber nur an relativ kleinen Wannen erfolgsversprechend sein, da in relativ großen Wannen die Verschiebungen der Gemenge- und Schaumgrenze so gering sind, daß darauf keine Temperaturregelung aufgebaut werden kann«, Heben den bereits dargelegten Mangeln der bekannten bzw« vorgeschlagenen Regelungsverfahren zur Temperaturstabilisierung von Glasschmelzwannen ist bei allen gemeinsam der Nachteil zu verzeichnen, daß sie bei der Anwönduns* in reirerievatnv ΉρΤιωί ·7Λ,&ύ\ ΚλΉτπρ»! <7.war\r\ p.y) Finally, and finally, it is still known (SU Patent No. 400 529) to determine a reference variable for a temperature control system effective in the heated tub area from the displacement of the batch and foam boundary in the melting tank. However, this measure can only be successful on relatively small tubs, since in relatively large tubs, the shifts of the batch and foam limit are so small that no temperature control can be built on it, lifting the deficiencies of the known or proposed control method for temperature stabilization of glass melting tanks is common to all draw the disadvantage that they at the Anwönduns * in reirerievatnv ΉρΤιωί · 7Λ, & ύ \ ΚλΉτπρ »! <7.war \ r \ py)
d,en immer vorhandenen geringen Seitenunterschied zwischen Rechts- und Linksbefeuerung verstärken. . .' Zwar wurde in den Glastechnischen Berichten 46 (1973) 12, •S· 231 - 235 vorgeschlagen, an einer regenerativ beheizten U-Flammenwanne die Verstärkung der Unsymmetrie im Ofengang durch über eine Lernfunktion getrennte Ermittlung und Bewertung des Temperaturmittelwertes aus der rechts- bzw. linksseitigen Beheizungsperiode und .. Vorgabe hieraus resultierenden SollwertenKorrekturen für den.Regler in der rechts- und linksseitigen Beheizung zu umgehen· Diese Methode führt jedoch bei großen Schmelzwarmen mit mehreren Regelkreisen, zwischen deren Regelstrecken eine Verkopplung berücksichtigt werden muß, zu aufwendigen und unübersichtlichen Regelalgorithmen·d always reinforce the small differences between right-hand and left-hand traffic. , . ' Although it was proposed in the glass technical reports 46 (1973) 12, • S · 231-235, on a regeneratively heated U-flame tray, the gain of asymmetry in the furnace by a learning function separate determination and evaluation of the average temperature from the right or left side This method leads, however, to complex and confusing control algorithms in the case of large melting arms with a plurality of control circuits, between the control systems of which coupling must be taken into account.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, zur Stabilisierung von Temperaturprofil und Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze in querbeheizten Glasschmelzwannen mit . Regenerativfeuerung unter Vermeidung der Mängel des Standes der Technik ein Verfahren zu schaffen, das mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist·The aim of the invention is to stabilize the temperature profile and processing temperature of the glass melt in cross-heated glass melting tanks with. Regenerative firing while avoiding the deficiencies of the prior art to provide a method that can be implemented with relatively little effort ·
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Mittel in dem bekannten Gewölbetemperaturregelsystem von quer- und regenerativbeheizten Glasschmelzwannen einzusetzen, die ihre unsymmetrische Fahrweise beseitigen und Maßnahmen einzuleiten, die eine Stabilisierung der Verarbeitungstemperatur bewirken·The object of the invention is to use means in the known vault temperature control system of transversely and regeneratively heated glass melting tanks, which eliminate their unsymmetrical driving style and initiate measures that stabilize the processing temperature ·
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wenn die Werte der Hilfsregelgrößen vor Aufschaltung auf die einzelnen Regler geglättet werden, so daß der SeitenunterschiedAccording to the invention, this object is achieved if the values of the auxiliary control variables are smoothed prior to connection to the individual controllers, so that the difference in side
— 5 «.- 5 «.
zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung ausgeschaltet und die Gewölbetemperatur im hinteren Wannenteil bzw.» in der Arbeitswanne gemessen und der gemessene Wert ebenfalls nach Glättung einem Temperaturregler und dessen Ausgangssignale den Heizzonenreglern als.Führungsgrößen aufgeschaltet werden·switched off between right and left side heating and measured the vaulting temperature in the rear trough part or »in the work tub and the measured value also after smoothing a temperature controller and its output signals the Heizzonenreglern als.Führungsgrößen be switched ·
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet die Stabilisierung des Temperaturprofils im beheizten Bereich einer regenerativ- und querbeheizten Glasschmelzwanne, indem die Hilf.srege!größen ihrer Heizzonenregelkreise durch Glättung den Seitenunterschied zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung nicht, mehr enthalten· Gleichzeitig wird durch die überlagerte Temperaturregelung mit einfachen Mitteln eine Stabilisierung der 7er- arbeitungstemperatur der Glasschmelze erreicht. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Verwendung einer Regelgröße erwiesen, die durch die Gewölbetemperaturmessung im hinteren Bereich der Schmelzwärme bzw· in der Arbeitswanne erhalten wird, da dadurch eine schnelle dynamische Reaktion und somit ein günstiges Regelverhalten bewirkt wird, v/eil diese Regelgröße vorwiegend von der Temperatur der aus dem Schmelzteil zum Arbeitsteil strömenden Glasschmelze beeinflußt wirdoThe solution according to the invention ensures the stabilization of the temperature profile in the heated area of a regenerated and cross-heated glass melting tank by the amount of their Heizzonenregelkreise by smoothing the side difference between right and left-side heating not more contain · At the same time by the superimposed temperature control with simple Means achieved a stabilization of the 7-working temperature of the glass melt. Particularly advantageous is the use of a controlled variable has been found, which is obtained by the vault temperature measurement in the rear of the heat of fusion or · in the trough, as this is a fast dynamic response and thus a favorable control behavior is v / eil this controlled mainly from the temperature of the glass melt flowing from the melting part to the working part is influenced
Ausführungsbeispiel Au sführungsbeispiel
Die Erfindung soll an Hand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert werden,.The invention will be explained with reference to the schematic drawing, for example,.
Die Glasschmelzwanne 1 ist mit den Brennern 2 ausgerüstet, die regenerativ jeweils mit dem Brennstoff beaufschlagt werden und bei denen je zwei Brennerpaare eine Heizzone bilden· Selbstverständlich können eine Heizzone 3 auch ein oder mehr als zwei Brennerpaare oder die einzelnen Heizzonen 3 eine unterschiedliche Brennerpaaranzahl aufweisen·The glass melting tank 1 is equipped with the burners 2, which are each supplied with the fuel regeneratively and in which two pairs of burners form a heating zone. Of course, one heating zone 3 can also have one or more than two burner pairs or the individual heating zones 3 have a different burner pair number.
-Die Anzahl der Brennerpaare wird sich stets nach der Größe.der Schmelzwanne 1 richten und von technologischen Voraussetzungen des Yfennenganges abhängig sein· • Entscheidend für ein stabiles Temperaturprofil der Schmelzwanne 1 ist, daß in den Regelkreisen der Heizzonen 3, bei denen die Temperatur in der Mitte des Gewölbes 4 jeder Heizzone 3 gemessen wird, die Meßwerte zur Ausschaltung der Seitenunterschiede zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung, bevor sie den Heizzonen-Reglern 5 auf ge schaltet v/erden, Glättungsglieder 6 durchlaufene Von den Heizzonenreglern 5 werden Stellgrößen erzeugt, die auf die Stellglieder 7 in den Brennstoffleitungen 8 wirken· Durch den Stelleingriff wird dabei die Brennstoffmenge · so verstellt, daß Temperaturschwankungen an den Meß-stellen des Gewölbes 4 vermindert und ein Temperatur-. profil entsprechend der vom Führungsregler 9 des überlagerten Temperaturregelkreises aufgegebenen Führungsgrößen 10 eingehalten wird. Die Meßstelle 11 für den Temperaturwert des überlagerten Temperaturregelkreises befindet sich im Gewölbe 4 am hinteren Ende des Schmelzteiles bzw. im Arbeitsteil der Glasschmelzwanne 1 und wird im wesentlichen von der aus dem Schmelzteil strömenden Glasschmelze beeinflußt. Ihr Temperatursignal wird, nachdem es ebenfalls ein Glättungsglied 6 durchlaufen hat, auf den Führungsregler 9 aufgeschaltet, dessen Ausgangssignale als Führungsgrößen 10 für die Sollwerte der Temperaturregelkreise in den Heizzonen 3 dienen· Bei Abweichungen der Temperaturen im Gewölbe 4 an der Meßstelle 11 vom Sollwert 12 v/erden also im Zuge des ablaufenden Regelvorganges die Temperaturen im Gewölbe 4 der Heizzonen 3 angehoben bzw· abgesenkt, so daß die das Temperaturprofil charakterisierenden Temperaturdifferenzen zwischen den Meßstellen der Heizzonen erhalten bleiben*The number of burner pairs will always depend on the size of the melting tank 1 and on the technological conditions of the Yfennenganges be dependent • • Crucial for a stable temperature profile of the melting tank 1 is that in the control circuits of the heating zones 3, in which the temperature in the Center of the vault 4 of each heating zone 3 is measured, the measured values for elimination of the side differences between right and left side heating, before they switched to the heating zone controllers 5 ge switched on / smoothing elements 6 of the heating zone controllers 5 are manipulated variables generated on The actuators 7 in the fuel lines 8 act · By adjusting the fuel quantity · is adjusted so that temperature fluctuations at the measuring points of the vault 4 is reduced and a temperature. Profile according to the discontinued by the master controller 9 of the superimposed temperature control loop reference variables 10 is maintained. The measuring point 11 for the temperature value of the superimposed temperature control circuit is located in the vault 4 at the rear end of the melting part or in the working part of the glass melting tank 1 and is essentially influenced by the molten glass flow from the melt. Its temperature signal is, after it has also passed through a smoothing member 6, switched to the master controller 9, whose output signals are used as reference variables 10 for the setpoints of the temperature control circuits in the heating zones 3 · In case of deviations of the temperatures in the vault 4 at the measuring point 11 from the setpoint 12 v In the course of the ongoing control process, therefore, the temperatures in the vault 4 of the heating zones 3 are raised or lowered, so that the temperature differences between the measuring points of the heating zones characterizing the temperature profile are retained.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1979
- 1979-06-05 DD DD21339479A patent/DD143158A1/en not_active IP Right Cessation
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